Semi primordiali-parte I

La domanda che spesso si fa in cosmologia è la seguente: come si sono formate le strutture che oggi possiamo vedere sparse nell'Universo? La domanda è abbastanza semplice, mentre invece la risposta lo è decisamente meno. Fino a qualche tempo dopo il BB, l'Universo neonato era opaco alla radiazione, nel senso che nel mare primordiale di particelle e fotoni, questi ultimi venivano continuamente assorbiti e riemessi facendo ben poca strada e ciò rendeva l'Universo come una notte senza Luna ma con nuvole: buio. Il tempo che il nostro Universo visse sotto certe condizioni si estese per circa 300.000 anni, epoca in cui materia e radiazione iniziarono a disaccoppiarsi, rendendo l'Universo via via trasparente. Se dovessimo cercare l'inizio della formazione delle strutture cosmiche entro questo periodo ci verrebbe difficile osservare qualcosa, per vari motivi, ma anche avendo telescopi così potenti, non potremo osservare nessuna galassia per via dell'opacità. Ovviamente questo non implica che le galassie si siano formate più tardi o che in questa epoca non si sarebbero potute formare, ma l'accoppiamento tra le due succitate essenze pone questo limite. Ma allora quando e come si sono formate le galassie e gli ammassi e superammassi di galassie? Sicuramente dopo il periodo del graduale disaccoppiamento, nel limite del possibile, sono iniziate a crearsi le condizioni necessarie all'evento in questione. Sul quando però, non si può essere ulteriormente precisi (so che l'attuale limite dovrebbe essere z circa 7), ma non è tanto il quando a destare problemi, piuttosto il come. Attualmente esistono due scenari per la formazione delle strutture cosmiche, lo scenario isotermo e quello adiabatico (e su questo dibatteremo nei prossimi post) meglio conosciuti come clustering gerarchico e collasso monolitico. A dire il vero ne esistono diverse formulazioni di entrambi, con varie revisioni di volta in volta che si è fatto qualche passo teorico o osservativo in avanti. Verso la fine del secolo scorso (intorno agli anni 80) nacquero gli equivalenti scenari a materia oscura e la ricerca del come si fece molto più entusiasmante, ma sempre velata da una sottile difficoltà. L'idea che sta alla base di entrambe le teorie, è che i semi primordiali si siano creati da piccole perturbazioni della materia (isotermo), della materia e della radiazione (adiabatico). Il modo in cui queste perturbazioni si siano create e successivamente evolute lo vedremo nelle prossime puntate, nelle quali sarà necessario parlare dell'instabilità gravitazionale di Jeans.